Big Data, блокчейн, машинное обучение — объясняем термины на ёжиках

Искусственный интеллект и машинное обучение всё чаще используются компаниями в маркетинге. О том, как и для чего они применяются в работе, расскажем в следующих статьях. А чтобы лучше понимать, как устроены эти технологии, мы подготовили для вас тематический словарь с наглядными примерами. Объясняем термины так просто, чтобы и ежу стало понятно.

Искусственный интеллект
Он же ИИ, Artificial Intelligence, AI

Точного определения не существует, совсем как в философии. Всё зависит от того, что именно понимать под словами «разум» и «интеллект». Считать это только свойством людей? Или некоторые животные тоже разумны и обладают интеллектом? В целом, искусственный интеллект — это свойство систем имитировать либо психические процессы человека, либо разумное поведение и возможность совершать выбор.

Представьте, вы мечтаете завести ежа. Останавливает только аллергия на этих животных. Тогда друзья предлагают купить робоёжика. Он должен уметь воспроизводить поведение настоящего ежа: фыркать, выражая своё недовольство, сворачиваться в клубочек, когда его пытаются погладить, громко топать лапками по ночам, любить хозяина и кусать незнакомых ему людей. Если ваш робоёж умеет всё это, то можете смело говорить, что он обладает искусственным интеллектом.

Большие данные
Они же Big Data

Вроде сразу понятно, большие данные — это много каких-то данных. Но всё не так просто. Для начала, много — это сколько? Три, десять, миллион, миллиард? А чего — мегабайтов, гигабайтов, терабайтов? Насчёт этого нет единого мнения. Кто-то думает, что это когда данные нельзя посчитать на одном компьютере, кто-то — когда ежедневный поток информации превышает 100 Гб в день. Принято считать, что большие данные — это не только сами данные, но ещё и инструменты, подходы и методы обработки информации.

Допустим, есть задание от Гринпис: каждый день считать белобрюхих, ушастых и африканских карликовых ежей, живущих на территории заповедника. Это нужно, чтобы сравнить их количество между собой и посмотреть, не уменьшается ли популяция одного из видов ежей.

Каждый день вы собираете всех ёжиков и распределяете по трём комнатам.

Если в заповеднике 100 ёжиков, задача кажется легкой. С 1000 ежей становится сложнее (не забывайте, они могут выбегать). А если у вас самый большой в мире ежиный заповедник, то вручную животных уже не посчитать — в этот момент они станут большими данными. Вам придётся обзавестись инструментом обработки больших данных — умным автоматическим сортировщиком ежей. Он не только распределит и посчитает животных, но и найдёт новые зависимости, например, сезонные колебания в ежиной популяции.

Блокчейн
От англ. Blockchain

Блокчейн — это не только про криптовалюту! Это технология хранения информации в цепочке блоков. Каждый из блоков содержит данные о всей предыдущей цепочке: известно, что именно хранится в предыдущих блоках, кто и когда создал информацию, переместил её или изменил. Все сведения дублируются на разных компьютерах, возможно, в разных странах. Благодаря этому подделать их просто невозможно.

Представьте, что у вас есть лучший друг — ёж Соник. Прибегает сосед, грозится вызвать полицию и кричит, что у него есть видео, где Соник два дня назад крадёт огромный алмаз, закопанный в саду. Но такого не может быть: весь вечер вы с ежом смотрели сериалы и ели пиццу.

Предположим, все записи с камер наблюдения района хранятся с помощью технологии блокчейн: запись одного дня с одной камеры — один блок, в новом блоке содержится видеозапись нового дня и код-идентификатор предыдущего блока. Полицейский получает доступ ко всем камерам, на которых виден сад соседа. Затем он ищет код с нужной камеры, смотрит на идентификатор видео, где Соник крадёт алмаз и понимает, что видео сфабриковано. Теперь можно дальше счастливо есть пиццу, а сосед будет отрабатывать наказание за клевету!

Машинное обучение
Оно же МО, Machine Learning, ML

Это алгоритмы, обучающиеся самостоятельно или с помощью учителя. Выглядит это примерно так:

1. Собираются данные.
2. Делятся примерно в отношении 80/20 для обучения и проверки.
3. Выбирается модель, подходящая для нашей задачи.
4. Модель обучается.
5. Результаты оцениваются и отправляются на доработку при недостаточной точности.

С помощью методов машинного обучения можно научить компьютеры распознавать ёжиков или рисовать их. Ниже расскажем про два разных подхода с конкретными примерами.

1. Градиентный бустинг

От англ. Gradient Boosting

Это способ последовательного построения алгоритмов. Каждый новый алгоритм создаётся, чтобы исправить недостатки предыдущего.

Например, мы придумываем алгоритм, определяющий породу ежей. Для начала смотрим их размеры: большой ёж, средний или маленький. Это наше первое простое дерево решений. Затем ещё несколько:

• по длине иголок;
• по основному цвету;
• по форме ушек.

Далее соединяем все признаки в одно дерево и получаем заготовку, словно мы делаем тест «Какой вы ёжик». Все породы такой тест не покроет, поэтому придётся построить ещё одно дерево с учётом получившейся ошибки. Каждое новое дерево будет уменьшать ошибку и точнее определять породу ежей.

2. Нейронные сети

От англ. Artificial neural network

Это аналог нейронных сетей человеческого мозга. Много маленьких нейронов решают свои простейшие операции. Они взаимосвязаны и вместе выполняют сложные функции.

Предположим, мы много раз сфотографировали и нарисовали ежей, показали компьютеру и сказали: «Смотри, всё это ёжики». Он проанализировал картинки, наложил их друг на друга и выделил признаки ежа. В результате получилось представление — его называют слоем свёртки. Человек, который посмотрит на него, скорее всего, не поймет, почему алгоритм так видит ёжиков. Он увидит только набор пикселей. Такой сверточной нейронной сети теперь можно показать видео из заповедника, а она посчитает, сколько ежей там живет.

Модель машинного обучения
Она же ML model

Это конкретный обученный алгоритм. Модель со своим набором признаков (фич) решает только тот тип задач, для которого была построена. Как ёжик, которого научили ловить определённый вид гусениц.

Фича
От англ. feature — особенность, характеристика, свойство

Это сленговое обозначение признаков, применяющихся в моделях. Помните, мы в градиентном бустинге строили деревья для определения породы ежа? Так вот, форма ушек — это фича. Как и длина иголок.

Если вы хотите подробнее узнать, как устроено машинное обучение, где мы сталкиваемся с ним в жизни и как оно используется в маркетинге, переходите на статью «Вторжение машинного обучения: от заказа такси до персонализации контента».

https://blog.ingate.ru/detail/big-data-blokcheyn-mashinnoe-obuchenie-obyasnyaem-terminy-na-yezhikakh/